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- Herausgeber: RUTH
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Spanisch
Si a usted le motivan los temas energéticos, sin dudas en este libro encontrará cuestiones que le resultarán interesantes y lo harán adentrarse más en el mundo del aprovechamiento de las fuentes renovables de energía en nuestro país. Si usted no es todavía un ávido lector de estos temas, Hacia un futuro energético sostenible lo animará a conocer más sobre las aplicaciones de las energías renovables y las perspectivas y retos que existen para su masificación. La obra aparece en un momento en que el país ha aprobado una política para el desarrollo de las energías renovables y la eficiencia energética, y comienza la modificación de la matriz energética para generar electricidad con mayor participación de las fuentes renovables. El libro presenta algunas de las principales aplicaciones de las fuentes renovables de energía que se han implementado en el país en el ámbito de la bioenergía, la hidroenergía y la energía solar fotovoltaica. Se abordan también el secado y calentamiento de agua con energía solar, la energía del mar y la energía eólica, entre otros temas. Los lectores podrán conocer además, aspectos históricos poco divulgados sobre el uso de las tecnologías energéticas renovables en Cuba.
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Seitenzahl: 171
Veröffentlichungsjahr: 2017
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Título original: Hacia un futuro energético sostenible
Edición e-book: Lic. Aldo Gutiérrez Rivera
Edición base: Ing. Isis Pérez Hernández
Diseño de cubierta: Liodibel Pablo Claro Drake
Foto de cubierta: Embalse de la Hidroeléctrica Hanabanilla
(Fototeca del autor)
Ajuste de la colección, realización
y emplane digital: Madeline Martí del Sol
Corrección: Lic. Aida Elena Rodríguez Reiner Maquetación e-book: Téc. Amarelis González La O
© Mario Alberto Arrastía Ávila, 2015
© Sobre la presente edición:
Editorial Científico-Técnica, 2016
ISBN 978-959-05-0944-5
INSTITUTO CUBANO DEL LIBRO
Editorial Científico-Técnica
Calle 14, no. 4104 e/ 41 y 43, Playa, La Habana, Cuba
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Agradecimientos
Deseo comenzar expresando mi agradecimiento a la Sociedad Cubana para la Promoción de las Fuentes Renovables de Energía y el Respeto Ambiental (Cubasolar), por ser la fuente de inspiración de mi trabajo desde que en 1998 mi colega y amigo Ricardo Bérriz me recomendase unirme a esta organización de la sociedad civil de nuestro país. En particular agradezco a su presidente el Dr. C. Luis Bérriz Pérez, pues su visión y compromiso con las actividades de divulgación y educación energética han permitido que los conocimientos sobre las energías renovables y las tecnologías que existen para transformarlas en energía útil, lleguen a todos los rincones del país y más allá de nuestras fronteras geográficas. Las Directivas de trabajo No. 1 y 2 de Cubasolar, “Educación y Cultura” e “Información y Comunicación”, son el faro que permanentemente guían mi trabajo en el campo del aprovechamiento de las fuentes renovables de energía. Agradezco también aldirector de CUBAENERGÍA, Lic. Manuel Álvarez González, y al Ing. Rosell Guerra Campaña, jefe del Departamento de Energías Renovables del Ministerio de Energía y Minas, que me acompañaron durante todo el proceso editorial.
Muy valiosa ha sido la ayuda que he recibido de varios compañeros que me aportaron información, revisaron y corrigieron los textos y me facilitaron el acceso a los mediosinformáticos, cuando mi computadora sucumbió. Agradezco a Ms. C. Alejandro González García, Dr. C. Sergio CorpLinares y Ms. C. Enrique Viant Garrido, del Grupo de Eficiencia Energética; Dr. C. Oscar Jiménez Cabezas, Dr. C. Alfredo Curbelo Alonso e Ing. Yoel Lastre del Grupo de Bioenergía y el Dr. C.Antonio Valdés, secretario del Programa de Desarrollo Sostenible de las Fuentes Renovables de Energía, todos ellos de CUBAENERGÍA. Agradezco también al Ing. José Hernández jefe del Departamento de Energía Integral del Ministerio de la Agricultura, Ing. Guillermo Leiva Viamonte de INEL, Ing. Bárbara Hernández, directora de Generación Eléctrica del Grupo AZCUBA; y al Dr. C. Roberto Sosa director del Centro de Promoción del Biogás. Agradezco el apoyo que me brindaron el Dr. C. Jesús Suárez Hernández, subdirector de la Estación Experimental de Pastos y Forrajes Indio Hatuey en Matanzas; el amigo y arqueólogo Darwin Arduengo; Argel Calcines, director de la revistaOpus Habana,y su secretaria Cary. En el proceso de redacción del libro disfruté mucho conversar sobre ciencia, cultura y energías renovables, con mis amigos el escritor y pintor Ernesto González Litvinov, su hermano y la madre de ambos. Ernesto y Yuri me ayudaron a conocer a su padre que, al igual que yo, también soñó con una mayor utilización de la energía solar.
Quiero expresar con estas sencillas frases el profundo agradecimiento y cariño que siento hacia María Martínez, que con sus 100 años de edad me llena de consejos y es para mí como la madre que perdí hace ya 10 años. También a sus hijos José Luis y Jesús. Agradezco a los compañeros de la Editorial Científico-Técnica, que hicieron posible que esta obra llegase a las manos de los lectores cubanos. A la compañera Miriam Raya, quien siempre confió en que yo pudiese terminar de escribir este libro en el tiempo previsto y a mi editora Isis Pérez por su encomiable trabajo.
Introducción
Entre 1992 y 2012, la producción nacional de petróleoaumentó 240 % y cerró 2012 con casi tres millones de toneladas. En ese mismo período la cantidad de electricidad generada con fuentes renovables disminuyó 43 %. Esta es una “espada de Damocles” sobre la economía cubana. El crudo nacional satisface casi la mitad de nuestras necesidades energéticas para procesos artificiales como la generación eléctrica y el transporte automotor. Sin embargo, no se puede olvidar que la mayor parte de la energía que recibimos a diario nos la proporciona la radiación solar. En efecto, el Sol es el “motor” del ciclo hidrológico gracias al cual al caer la lluvia se irrigan de forma natural nuestros campos, el agua corre por los ríos y arroyos que serpentean entre las montañas y hace funcionar las hidroeléctricas, y se llenan las presas que garantizan la disponibilidad de agua para el consumo humano, agrícola, animal e industrial. La radiación solar nos ilumina durante aproximadamente la mitad de cada día. Al absorberla las plantas crecen y en el proceso captan y “secuestran” dióxido de carbono, con lo cual nos prestan un importante servicio ambiental de forma completamente gratuita.
A pesar de que para los procesos artificiales dependemos casi absolutamente de los combustibles fósiles, la cantidad de energía que nos trae la radiación solar que incide sobre nuestro territorio nacional, es unas dos mil veces mayor que la energía térmica que se desprende de los combustibles fósiles que empleamos para garantizar los diferentes servicios energéticos, basados en procesos artificiales, que requerimos para el desarrollo del país. La carga económica que implica la factura petrolera nacional se incrementa notablemente por la importación de petróleo, lo que implica enormes erogaciones de divisas y crea dependencia energética. El costo de la energía eléctrica servida a los consumidores en Cuba ascendía en agosto de 2014 a 21,1 centavos de dólar por cada kilowatt-hora, de acuerdo con datos aportados por el Ministerio de Energía y Minas, uno de los más altos de la región latinoamericana. Según la Unión Eléctrica (UNE), la generación de cada kilowatt-hora en nuestro país provocó en el año 2011, la emisión a la atmósfera de 867,4 g de dióxido de carbono, una cifra que es muy alta (de hecho una de las más altas del mundo respecto a la cantidad de CO2emitido por kilowatthora generado) y representa uno de los principales problemas del sector energético cubano(Fig. 1).En el programa televisivo Mesa Redonda del 12 de agosto de 2014, se presentó una gráfica donde se aprecia que en 2013 las emisiones por kilowatt-hora entregado subieron hasta llegar a 1 127 g/kWh. Es fácil comprender que toda esta situación debe ser cambiada.
El conjunto de las fuentes de energía que se utilizan para satisfacer nuestras necesidades energéticas, o como se le conoce en el lenguaje técnico, la “matriz energética”, debe ser modificada. La modificación debe ser de tal magnitud, que en la matriz energética que se “construya” tengan cada vez mayor participación las fuentes renovables de energía y se aumente la eficiencia en la generación de electricidad a partir de tecnologías más modernas y con mayores controles de emisiones. Pero, ¿qué son las fuentes renovables de energía?, ¿cómo se clasifican?, ¿es cierto que las tecnologías para aprovechar las fuentes renovables de energía son muy caras, y que con el uso de estas fuentes no se pueden satisfacer todas nuestras necesidades energéticas, pues son intermitentes y dispersas? y, ¿en qué podría contribuir el ciudadano común con las fuentes renovables de energía y con el desarrollo energético sostenible del país? Aunque en mayor o menor medida estas cuestiones ya han sido abordadas por los medios de difusión masiva, por otros libros y en particular por la revistaEnergía y Túque publica Cubasolar, intentaremos tratarlas de forma breve.
Fig. 1Termoeléctrica Este Habana (Fototeca del autor).
Comencemos por el concepto de fuente renovable de energía. Si se quiere explicar qué son estas fuentes con muy pocas palabras, se puede decir sencillamente que son aquellas que se renuevan continuamente de manera natural y que son prácticamente inagotables. Podemos agregar que son fuentes mucho más limpias que los combustibles fósiles y la energía nuclear, a cuyo uso está asociado un notable impacto ambiental. Un concepto más elaborado el lector lo puede hallar en el libroEnergía. El invencible dios sol,publicado en 2013 por la Editorial Científico-Técnica. En dicha publicación los autores explicanque“las fuentes renovables de energía son aquellas cuya disponibilidad se repite periódicamente de manera natural, en intervalos fijos o variables y en cantidades que generalmente no son constantes. Algunas derivan de la captación directa de la energía solar mientras que otras, por el contrario, son manifestaciones indirectas de la energía que llega desde el astro rey”.
Para su estudio las fuentes renovables de energía pueden separarse en dos grupos, las que constituyen manifestaciones directas de la energía solar y aquellas que son el resultado de manifestaciones indirectas de la energía solar. Por ejemplo, la radiación luminosa y la energía térmica o calor que nos llegan desde el Sol, son manifestaciones directas de su enorme caudal energético. La energía solar fotovoltaica, la energía solar térmica y la bioenergía, son fuentes renovables de energía derivadas de las manifestaciones directas de la energía del Sol. Por otro lado, la ocurrencia de los vientos y por tanto la energía de estos, es un resultado indirecto de la incidencia de la radiación solar sobre nuestro planeta. Lo mismo puede decirse de la energía hidráulica o de la energía que poseen las olas del mar que también se conoce como energía undimotriz. Hay fuentes renovables de energía como la mareomotriz o energía de las mareas, que no se producen solo debido a la interacción del astro rey con nuestro planeta. En el caso particular de las mareas, estas se deben a las fuerzas de interacción gravitacional que se existen entre la Luna, el Sol y la Tierra.
En Cuba, como en otros países, hay quienes defienden a ultranza las fuentes de energía “concentradas”, o sea, a los combustibles fósiles y la energía nuclear. No se sonrojan al hacerlo aunque mucho se ha hablado del impacto socioambiental de estos portadores energéticos. Son muy conocidos, por ejemplo, el derrame de crudo de British Petroleum en el golfo de México y el cambio del clima provocado por el aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera debido a la quema de los combustibles fósiles. Son harto conocidos también por la opinión pública, desastres nucleares como el de Chernobil y Fukushima. Otros, sin embargo, defienden a los portadores energéticos concentrados pero desde posiciones ambivalentes, pues aparentan apoyar a las fuentes renovables y al final asumen un discurso cercano al de los extremistas “antienergías renovables”. Ambos dicen que las tecnologías para el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía son muy caras y que la fuente misma es intermitente y tiene un carácter disperso, y por tanto las energías renovables no pueden satisfacer todas nuestras necesidades energéticas. Dicen que las fuentes renovables de energía no son tan limpias como parece y lo más importante, aprovecharlas no es algo que está al doblar de la esquina, porque tal como las conocemos hoy (se refieren a las tecnologías) son inviables, se necesitan inversiones multimillonarias y tiempo para desarrollarlas. ¿Qué respuesta dar ante opiniones como estas?
Podemos decir, sin el menor temor a equivocarnos, que un futuro 100 % basado en fuentes renovables es perfectamente posible para Cuba y para el planeta. Su viabilidad ha sido demostrada por investigaciones realizadas en varios países y estaría a la vuelta de la esquina si en el planeta predominarala solidaridad y la complementariedad, en lugar del egoísmo yla especulación financiera. Pero algunos se niegan a verlo o no les conviene verlo: les resulta más cómodo seguir con el esquema actual, sobre todo porque es lo que conocen. Ofrecen resistencia al cambio, cosa muy común cuando se trata de revolucionar algo, ya sea la sociedad o las tecnologías. No es el caso de Cuba, pues nadie es dueño de una compañía petrolera ni existen grupos de poder que influyan en decisiones a favor de los combustibles fósiles, pero en muchos países los combustibles fósiles son un negocio multimillonario en manos privadas y no del Estado, que en nuestro caso y el de otras naciones redistribuye las riquezas para el beneficio de toda la sociedad. Incluso si ese futuro “ciento por ciento renovable” estuviese distante hay que enfrascarse con mucha más fuerza en hacer algo por acercarlo cada día un poco más. Pero defendiendo a capa y espada a las fuentes energéticas concentradas, entiéndase combustibles fósiles y energía nuclear, jamás vamos a ver paneles fotovoltaicos y calentadores solares por doquier en nuestras azoteas, y para nuestros hijos y nietos no será común ver aerogeneradores y molinos de viento en nuestros campos. Si nos aferramos a los combustibles fósiles jamás tendríamos biodigestores dondequiera que haya un productor de carne de cerdo o una vaquería para obtener metano que luego se use para cocinar, producir electricidad y como abono orgánico en las plantaciones.
El único camino que tiene la humanidad ante la crisis ambiental y climática es basar su desarrollo en las fuentes renovables de energía y usar el petróleo para la petroquímica, no para quemarlo, sino mantenerlo “secuestrado” en productos el mayor tiempo posible. Está demostrado que llevar el carbono a la atmósfera es un experimento letal.
Generalizar que la intermitencia de las fuentes renovables de energía limita su uso y que las tecnologías para su aprovechamiento son inmaduras, son falsedades que dicen los adeptos a las energías concentradas y algunos neófitos las repiten demanera irresponsable. Seguir esgrimiendo el argumento deque las tecnologías energéticas para el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía son caras, es ponerse del lado de los que no quieren salvar al mundo de la hecatombe climática, de los que desprecian a la humanidad y de los que solo buscan ganancias económicas. Y además, es totalmente falso. ¿Es el biogás más caro que el gas acompañante del petróleo? ¿Será un molino de viento más caro que el combustible diésel empleado en el bombeo de agua? (Fig. 2). ¿Será más caro calentar agua con el Sol que hacerlo con un calentador eléctrico o a gas aunque la inversión inicial con estos últimos sea mucho menor que la del calentador solar? En algunos países ya la producción de electricidad con paneles fotovoltaicos cuesta lo mismo o menos que hacerlo con combustibles fósiles, a pesar de los elevados subsidios gubernamentales que estos tienen y sin subsidiar a la fotovoltaica en absoluto. Entonces, ¿por qué algunos se enfrascan en seguir insistiendo en ese anticuado mito de que las energías renovables son caras?
Sobre el argumento de que las fuentes renovables sean o no limpias hay que decir que no existe ningún desarrollo tecnológico o actividad humana, libre de impacto sobre el medio ambiente. Esgrimir este argumento en contra de las fuentes renovables, sea por parte de los “fosilistas” o de los “nucleares” es una muestra de doble moral. Lo que sí podemos asegurar es que el impacto ambiental de las tecnologías para el aprovechamiento de las fuentes renovables es infinitamente menor que el de los combustibles fósiles o la energía nuclear. Las energías renovables no pueden amenazar la estabilidad climática, pues la mayoría de ellas provienen del flujo de radiación solar que llega a nuestro planeta en una escala de tiempo muy diferente a la de los combustibles fósiles, que también son energía solar pero concentrada durante millones de años.
Fig. 2 Molino de viento en Placetas (Fototeca del autor).
La importancia de las fuentes renovables de energía se puede ver desde diferentes enfoques. Uno de ellos es el ambiental. Es de todos conocido que la actividad humana, particularmente la utilización indiscriminada de los combustibles fósiles que desde hace siglo y medio viene manifestándose en el planeta, es la causa principal del colosal deterioro del medio ambiente que hoy existe. El quebranto del entorno es tal que los científicos aseguran que estamos cerca del punto de no regreso de un cambio climático catastrófico e irreversible, debido a las altas concentraciones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), que produce la quema de los combustibles fósiles. Debido al uso de estos combustibles, de los cuales nuestra economía depende en más de 95 %, la calidad del aire que se respira en ciudades y zonas industriales como La Habana, Moa, Nuevitas y Mariel es deficiente. En el caso de La Habana se señalan como zonas con problemas de calidad del aire el cinturón que rodea la bahía, los alrededores de la termoeléctrica de Tallapiedra, la zona cercana a la Refinería Ñico López, y otras. A estas se suman de manera creciente fuentes móviles como los ómnibus, camiones y autos antiguos que circulan por nuestras calles y carreteras. El denominador común en todos estos ejemplos es el empleo de los combustibles fósiles y en muchos casos coincide con la explotación de tecnologías obsoletas e ineficientes. Hay procesos productivos en la industria alimentaria, donde todavía se usan hornos que funcionan quemando kerosene, una tecnología de la primera mitad del sigloxx. La sustitución de estas fuentes fósiles de energía por fuentes renovables y el cambio de las tecnologías viejas por otras más modernas y eficientes con equipamientos para el control de las emisiones, nos permitirán respirar un aire cada vez más limpio y disminuir las afectaciones a la salud humana y el impacto sobre el medio ambiente.
Otra arista de la importancia de las fuentes renovables es su contribución al desarrollo local, debido al carácter descentralizado que por naturaleza tiene la energía solar. Muchos detractores de las fuentes renovables de energía ven en esto una limitante para su aprovechamiento. Sin embargo, el carácter descentralizado de la energía solar en sus diferentesmanifestaciones puede ser entendido como una ventaja, pues, a diferencia de fuentes concentradas como la energía nuclear y los combustibles fósiles, la energía solar en sus diferentes manifestaciones está en todas partes. Por esa razón nadie puede dominarla, nadie puede controlar la energía solar y utilizarla como arma de presión política contra un país y eso es una ventaja. Se puede controlar por un actor externo el petróleo con el que funciona un equipo convencional de secado que trabaje a base de quemar fuel oil o diesel. Pero no se puede controlar el Sol con el que funciona un secador solar. Se puede controlar el gas natural que emana de las entrañas de la Tierra y que un país necesite importar. Pero no se puede controlar el biogás que se produce localmente por un productor porcino para beneficio propio y de la comunidad circundante. Otra ventaja de la descentralización de las energías renovables es que permiten garantizar un desarrollo endógeno a partir de recursos materiales y financieros locales. Por ejemplo, con recursos materiales locales se pueden construir biodigestores. Con recursos financieros propios una cooperativa o un usuario individual pueden decidir, si existen los mecanismos de apoyo necesarios, la adquisición de sistemas de calentamiento de agua con energía solar o sistemas fotovoltaicos autónomos o de inyección a red. Respecto a la contribución que cada cual puede hacer al desarrollo sostenible del país, en la presente etapa todos podemos contribuir informándonos sobre las fuentes renovables de energía, y estudiándolas para entonces estar en condiciones de apoyarlas y eventualmente aprovecharlas.
También a nivel individual quienes tengan la posibilidad de construir un biodigestor deben hacerlo. Pero si hay algo que está al alcance de todos y que debemos incorporar a nuestra conducta cotidiana, es el uso racional y eficiente de la energía. El empleo de fuentes renovables de energía es incompatible con el despilfarro y el uso ineficiente de la energía.
